JPH10283947A - 複電子銃式受像管および画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複電子銃式受像管を用いた画像表示装置の各
分割走査領域を精密に連接して良好な表示画像を得る。 【解決手段】 複電子銃式受像管３７の４つの電子銃の
カソードには、画面分割回路２で映像を４領域に分割し
た４系統の映像信号がそれぞれ供給される。走査モニタ
信号発生回路４で発生されたブランキング期間の走査モ
ニタ信号は、多重回路１５〜１８で映像信号に多重され
る。図示されないインデックス蛍光体により検出された
走査モニタ信号は、光電変換素子５８〜６１により電気
信号に変換され走査誤差検出回路６７により走査誤差判
定される。走査誤差判定結果からマイコン６８は水平・
垂直補助偏向信号発生回路７〜１４を制御して偏向補正
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電子銃より
それぞれ放出される電子ビームにより１面の蛍光体スク
リーンを複数の領域に分割して走査する複電子銃式受像
管および同受像管を用いた画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、大画面表示装置のスクリーン
を平面化するとともに表示装置の奥行きを短縮するた
め、複数の電子銃を備えた複電子銃式受像管が使用され
ている。これは、受像管のスクリーンを縦横に複数の領
域に分割し、各領域対応に電子銃及び電子ビーム偏向手
段を設け、全体として１枚のスクリーンに１つの映像を
表示させるものである。

【０００３】この受像管の特徴は、各々の電子銃が走査
する領域が小さいため、薄型でかつ完全に平坦な表示面
を持つ画像表示装置を提供することができる。しかし、
分割された各領域の映像を隙間無く、かつ重複無く蛍光
スクリーン上でつなぎ合わせなければならず、このため
には各電子銃から出力される電子ビームを極めて高い精
度で偏向しなければならない。

【０００４】このような複電子銃式受像管における隣接
領域間の継目を目立たなくする偏向補正技術として、本
願出願人による特開平８−２７３５５５号公報記載のイ
ンデックス方式カラー受像管が知られている。

【０００５】この発明による複電子銃式受像管は、スク
リーン上に平行・縞状に形成されたＲ，Ｇ，Ｂ三色蛍光
体層の隙間に第１のインデックス蛍光体層を平行・縞状
に、また三色蛍光体層の隙間に第２のインデックス蛍光
体層を三色蛍光体層に対して傾斜させかつ、縞状に設
け、第１のインデックス蛍光体層から得られる第１のイ
ンデックス信号を第１の光電変換装置で検出し、第２の
インデックス蛍光体層から得られる第２のインデックス
信号を第２の光電変換装置で検出している。

【０００６】そして、検出した二種類のインデックス信
号から水平方向、垂直方向の走査歪みを検出し、これを
偏向系へフィードバックをかけることにより偏向歪みを
補正できることが開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の複電子銃式受像管の偏向補正技術では、映像表示中
に常時インデックス信号を取り込む必要があるため、Ｒ
ＧＢの映像信号の無いところでもインデックス蛍光体層
を発光させるために電子ビーム（暗電流）を放出しなけ
ればならず、本来、黒である領域がわずかに輝いてしま
い、深みのある黒色が表現できないという問題点があっ
た。

【０００８】また、前記のインデックスパターンでは走
査の幅・直線性（リニアリティー）の補正は可能である
が、電子ビームが分割された画像のそれぞれのどこを走
査しているかといった絶対位置をつかむことが困難であ
り、分割された映像の境界を精密につなぎ合わせること
は困難である。さらに、白黒受像管ではカラー受像管の
様なＲＧＢ蛍光の隙間が無いため、インデックス蛍光体
そのものを配置できず、この技術を適用することができ
ないという問題点があった。

【０００９】このような複電子銃式受像管では、各偏向
回路の温度ドリフトによる特性経時変化や設置場所を変
えた場合の地磁気変化によって、分割走査領域の境目で
走査のズレが生じる。分割走査領域の中央部の走査ズレ
に関しては、たとえ１ｍｍほどずれたとしても視覚上認
知できないが、領域の境界で絵柄が１ｍｍずれた場合
は、分割走査領域の境目がはっきりしてしまい、境界の
存在が顕著に現れてしまう。このため、各分割走査領域
の周辺部において、走査誤差を完全に無くすための技術
が望まれる。

【００１０】以上の問題点に鑑み、本発明の目的は、複
電子銃式受像管を用いた画像表示装置において、各分割
走査領域の周辺部の走査誤差をほぼ完全に無くし、分割
走査領域の境界が目立たない高品質な画像を提供するこ
とである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、１面の蛍光スクリーンと、該蛍光スクリー
ンを複数領域に分割した各領域対応に設けられた複数の
電子銃と、前記電子銃から発せられる電子ビームの走査
範囲内でかつ映像表示範囲外に配設された電子ビーム検
出体と、前記電子ビーム検出体の変化により走査誤差信
号を発生する電気信号発生手段と、を備えることを要旨
とする複電子銃式受像管である。

【００１２】また本発明に係る複電子銃式受像管におい
ては、前記電子ビーム検出体は蛍光体であり、前記電気
信号発生手段は光電変換素子とすることができる。

【００１３】また本発明の複電子銃式受像管において
は、前記電子銃と前記蛍光スクリーンとの間、かつ該蛍
光スクリーンと平行する位置に構築物を設け、該構築物
に映像範囲の電子ビームを通過させる孔を設け、該孔の
周囲に前記電子ビーム検出体を敷設することができる。

【００１４】また本発明に係る複電子銃式受像管におい
ては、前記電子銃と前記蛍光スクリーンとの間、かつ該
蛍光スクリーンを分割する各領域の境界上に直立するよ
うに構築物を設け、該構築物のスクリーン側端部に前記
電子ビーム検出体を敷設することができる。

【００１５】また本発明に係る複電子銃式受像管におい
ては、前記電子ビーム検出体が形成されたパターンは、
前記電子銃から発せられた電子ビームの走査方向に対し
て垂直方向の走査誤差を検出するパターンとして、正規
走査ラインから一方に走査がずれた場合と、他方に走査
がずれた場合とで、前記電気信号発生手段による走査誤
差信号の信号発生時刻、または信号時間幅、または信号
周波数のいずれかに変化が生じるパターンを含むことが
できる。

【００１６】また本発明に係る複電子銃式受像管におい
ては、前記電子ビーム検出体は、走査方向に対して走査
方向の走査誤差を検出するパターンとして走査が正規走
査ラインに対して垂直方向にずれても前記電気信号発生
手段の信号中心時刻に変化が生じないパターンを含むこ
とができる。

【００１７】また本発明に係る複電子銃式受像管におい
ては、前記電子ビーム検出体と前記電気信号発生手段
は、正規走査ラインを挟むように併設し、走査ラインに
より両電気信号発生手段の信号有無が変わることができ
る。

【００１８】また本発明は、上記のいずれか１項に記載
の複電子銃式受像管と、入力された映像信号に基づく映
像を前記複電子銃式受像管の電子銃の数に等しい複数の
領域に分割した複数系列の分割映像信号を出力する画像
分割処理手段と、前記分割映像信号の無画部に走査誤差
検出用の走査モニタ信号を多重する走査モニタ信号多重
手段と、前記受像管の電子ビームを走査させるための偏
向手段と、前記受像管から出力される走査誤差信号に基
づいて走査ずれを求める走査誤差検出手段と、該走査誤
差検出手段より得た情報に基づいて前記偏向手段の偏向
特性を変える偏向制御手段と、を具備したことを要旨と
する画像表示装置である。

【００１９】また本発明に係る画像表示装置は、前記偏
向手段は、走査領域全体の偏向を行う主偏向手段と、精
細な偏向制御を行う補助偏向手段を備え、前記偏向制御
手段出力による偏向制御は前記補助偏向手段にて行うこ
とができる。

【００２０】また本発明に係る画像表示装置は、補助偏
向手段は、フレームメモリと、走査と同期して前記フレ
ームのデータを読み出すためのアドレス制御回路と、前
記フレームメモリ出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ
変換器を具備することができる。

【００２１】（作用）複電子銃式受像管内には、電子ビ
ームによる走査は可能であるが蛍光スクリーン上の表示
には寄与しない領域が存在する。本発明はこの点に着目
し、前記領域へ遮蔽板等構造物を配置しここに走査誤差
を求めるための電子ビームを衝突したことがわかる走査
誤差検出手段を設ける。そして、この検出結果によって
走査誤差を修正するように偏向特性を変える構成にす
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。本実施の形態では、説明を
簡略にするため、白黒映像を映し出す複電子銃式受像管
を用いた画像表示装置に適用した場合について説明す
る。また、画面分割数は、水平、垂直それぞれ２つと
し、画面分割数は合計４となるが、これらは本発明を限
定するものでないことは明らかである。

【００２３】図１は、本発明に係る複電子銃式受像管を
用いた画像表示装置である複電子銃式画像表示装置の一
実施形態の構成を示すブロック図である。同図において
複電子銃式画像表示装置は、入力端子１、入力映像信号
を縦横に４つの領域に分割し４系統の映像信号に再編成
して出力する画面分割回路２、同期分離回路３、走査モ
ニタ信号発生回路４、水平主偏向信号発生回路５、垂直
主偏向信号発生回路６、４つの分割領域にそれぞれ対応
する水平補助偏向信号発生回路７〜１０、４つの分割領
域にそれぞれ対応する垂直補助偏向信号発生回路１１〜
１４、多重回路１５〜１８、スイッチ１９〜２２、映像
ドライブ回路２３〜２６、偏向ドライブ回路２７〜３
６、複電子銃式受像管３７、垂直補助偏向コイル３８〜
４１、水平補助偏向コイル４２〜４５、垂直主偏向コイ
ル４６〜４９、水平主偏向コイル５０〜５３、カソード
５４〜５７、光電変換素子５８〜６１、選択制御回路６
２、スイッチ６３〜６６、走査誤差検出回路６７、およ
びマイクロコンピュータ（以下、マイコンと省略する）
６８を備えて構成されている。

【００２４】次に、この複電子銃式画像表示装置の動作
を説明する。まず入力端子１には、映像信号と同期信号
が複合された複合映像信号が供給され、さらにこの信号
は画面分割回路２、同期分離回路３に供給される。画面
分割回路２では、もとの映像を縦横２分割した各１／４
の領域の絵柄を、水平に２倍、垂直に２倍に引き延ばす
といった分割処理を行い、４系統の映像信号として出力
する。

【００２５】分割処理された各映像信号は、スイッチ１
９〜２２、多重回路１５〜１８に供給される。多重回路
１９〜２２では、後に説明する走査モニタ信号発生回路
４から出力される走査誤差検出を行うための信号を映像
信号ブランキング期間の所定の位置に多重する。スイッ
チ１９〜２２は、選択制御回路６２の制御に基づきただ
一つだけ多重回路１５〜１８の出力が選択される。分割
処理された各映像信号は映像ドライブ回路２３〜２６に
供給され、複電子銃式受像管３７の各画面領域のカソー
ド５４〜５７に供給される。

【００２６】一方、同期分離回路３は、複合映像信号か
ら水平および垂直の同期信号を分離し、水平走査周期の
ＨＤ、垂直走査周期のＶＤの出力を行う。ＨＤ、ＶＤ信
号は走査モニタ信号発生回路４、水平補助偏向信号発生
回路７〜１０、垂直補助偏向回路１１〜１４、および走
査誤差検出回路６７に供給される。

【００２７】ＨＤ信号は水平主偏向信号発生回路５に供
給され、水平走査を行うためのノコギリ波を発生させ
る。水平主偏向信号は偏向ドライブ回路２７によって電
流増幅されたのち水平偏向コイル５０〜５３に供給さ
れ、水平走査を各画面分割領域で一斉に行う構造になっ
ている。

【００２８】ＶＤ信号も同様に垂直主偏向信号発生回路
６に供給され、垂直主偏向信号は偏向ドライブ回路２８
により電流増幅されて垂直偏向コイル４２〜４５に供給
され、垂直方向の一斉走査を行う。

【００２９】水平補助偏向信号発生回路７〜１０、垂直
補助偏向信号発生回路１１〜１４では、ＨＤ信号、ＶＤ
信号、及びマイコン６８の発生する信号を入力とし、主
偏向では取りきれない走査歪みを補正するための補助走
査信号を発生させる。

【００３０】補助偏向信号発生回路７〜１４としては様
々な方式が考えられるが、特開平７−２１２７７９号公
報に開示されているデジタルコンバーゼンス装置を用い
ると精度良く補正を行うことができる。

【００３１】このデジタルコンバーゼンス装置は、画面
上にＭ×Ｎ点の調整点を配置し、各調整点に対応したコ
ンバーゼンス補正データを記憶したデジタルメモリと、
前記メモリから読み出した複数の調整点のデータを用い
て、調整点間を埋めるための補助データを低域通過フィ
ルタ特性で作成する内挿演算手段と、前記内挿演算手段
から出力されたデータをアナログ変換し、コンバーゼン
ス補正信号としてコンバーゼンスコイルに供給するコン
バーゼンス装置である。

【００３２】水平、垂直の各補助偏向信号発生回路７〜
１０、１１〜１４の構成をこのような構成にしておけ
ば、各調整点の補正データを格納するデジタルメモリの
データを増減することによって補助偏向信号をなめらか
に、かつ的確に発生させることができ、主偏向では取り
きれない分割画面毎の走査歪みを補助偏向によって完全
に無くすことができる。

【００３３】このような構成にした水平補助偏向信号発
生回路７〜１０出力は、それぞれ偏向ドライブ回路２９
〜３２を経て水平補助偏向コイル４２〜４５に供給され
る。また、同様に垂直補助偏向信号発生回路１１〜１４
出力は、それぞれ偏向ドライブ回路３３〜３６を経て垂
直補助偏向コイル３８〜４１に供給される。

【００３４】以上の構成により、水平、垂直の両補助偏
向の調整作業を高精度に行えば、４分割された映像の絵
柄は複電子銃式受像管３７のスクリーンに完全につなが
った状態で再生される。補助偏向の調整作業とは、複電
子銃式受像管３７に映し出された映像を見ながら、歪み
が無くなるように各分割画面毎の水平・垂直各補助偏向
信号発生回路内の補助データをマイコン６８を通して増
減させることである。以上のような補助偏向の調整作業
を高精度に行えば、４分割された映像は完全につなが
る。

【００３５】複電子銃式受像管３７の内部には、後述す
る構造体が設けられ、この構造体には水平、垂直各走査
誤差を検出するためのインデックス蛍光体が被着されて
いる。このインデックス蛍光体が発する光を電気信号で
あるインデックス信号に変換するための光電変換素子５
８〜６１が複電子銃式受像管３７に取り付けられてい
る。

【００３６】各光電変換素子５８〜６１から得られたイ
ンデックス信号はスイッチ６３〜６６に供給され、選択
制御回路６２の制御により一つの画面のインデックス信
号だけが選択されて走査誤差検出回路６７に供給され
る。走査誤差検出回路６７では、取り込んだインデック
ス信号から水平・垂直それぞれの走査誤差を検出してマ
イコン６８に出力する。

【００３７】マイコン６８は、どの分割画面の処理を行
うかを選択制御回路６２に出力してから、走査誤差検出
回路６７から取り込んだ走査誤差情報をもとに該当する
分割画面の水平・垂直補助偏向信号発生回路７〜１４の
制御を行うことで走査誤差を無くす。このような処理を
映像を映し出している間、常時行うことでいかなる場合
でも走査誤差による分割画面の絵ずれが生じなくなる。

【００３８】次に、複電子銃式受像管３７の構造につい
て図２を用いて説明を行う。図２（ｂ）は、受像管の外
周器を除いた中身を示す斜視図であり、図２（ａ）は受
像管の１１４線に沿う横断面図、図２（ｃ）は受像管の
１１５線に沿う縦断面図である。

【００３９】電子銃１１０から映像の信号レベルに応じ
た電子ビームが放出され、蛍光塗料を塗布したスクリー
ン１０６にこの電子が衝突して発光を行うことで絵が映
し出される。映像期間の電子ビームが水平、垂直の走査
により領域１０２〜１０５にきちんと収まることで分割
画面一杯に映像が映し出される。実際には映像信号に水
平、垂直ともにブランキング期間があるため、実際の走
査範囲は領域１０２〜１０５より広く領域１２２〜１２
５に示すように広くなっている。

【００４０】そこで、電子銃１１０〜１１３とスクリー
ン１０６の間に図２（ｄ）に示す形状の遮蔽板１０７を
挿入する。この遮蔽板の特徴は、映像期間の電子ビーム
が通過する領域１０２〜１０５を侵すことのないサイズ
の開口部１１６を設けてあることである。

【００４１】図２（ａ），（ｃ）に示すように、隣り合
った分割画面の映像期間の電子ビームが偏向される領域
はスクリーン上で隣接するが、これらの領域以外であれ
ば構造物を配置しても映し出される映像が欠けることは
ない。遮蔽板１０７は、映像期間の電子ビームが本来入
るべき領域１０２〜１０５と一致させることで、過偏向
を行った際も映像期間の電子ビームを強制的に遮断する
ことができるため隣接する分割画面内に電子ビームが漏
れ込むことを無くすことができる。さらに映像期間の電
子ビームを急峻に遮断できるため、分割画面の境界部は
ほとんど認識できなくなるという利点もある。

【００４２】このようにサイズの遮蔽板１０７の電子銃
側各開口部１１６の周辺領域１０８に走査位置を検出で
きる特殊なパターンの蛍光体を塗布する。この特殊なパ
ターンを持つ蛍光体をインデックス蛍光体と呼ぶ。映像
期間の電子ビームは開口部１１６を通り抜けるが、上述
のように実際の走査領域はこの開口部１１６より広くな
っている。

【００４３】このため、映像期間外のブランキング期間
にインデックス蛍光体を発光させるための走査モニタ信
号を図１の走査モニタ信号発生回路４によって発生させ
多重回路１５〜１８にて映像信号に多重して走査を行え
ば、表示される映像を侵すことなくインデックス蛍光体
を発光させることができる。

【００４４】次に、具体的なインデックスパターンの例
を用いて、走査誤差検出動作の詳細を説明する。インデ
ックスパターンの一例を図３に示す。図３には、第１４
ラインの走査位置を検出するためのインデックス蛍光体
１１７ａ〜１１７ｅと、第７７ラインの走査位置を検出
するためのインデックス蛍光体１１７ｆおよび１１７ｇ
と、第１３７ラインの走査位置を検出するためのインデ
ックス蛍光体１１７ｈおよび１１７ｉと、第１９７ライ
ンの走査位置を検出するためのインデックス蛍光体１１
７ｊおよび１１７ｋと、第２５９ラインの走査位置を検
出するためのインデックス蛍光体１１７ｌ〜１１７ｐ
と、が示されている。

【００４５】映像信号は、１フィールドあたりの走査線
数を２６２本とし、このうち、各分割画面に表示する走
査線は第１７ラインから第２５６ラインの２４０本とす
る。垂直方向に関しては表示期間３ライン前の第１４ラ
インと表示期間３ライン後の第２５９ラインには、ほぼ
走査線全域に渡って一定の輝度信号をそれぞれ走査モニ
タ信号として多重するものとする。また、各分割画面を
水平に４等分する第７７ライン、第１３７ライン、第１
９７ラインの各走査線においては、その走査線内の映像
期間の前後に一定の輝度の信号を多重する。

【００４６】このように走査モニタ信号の重畳された信
号を図３に示す各開口部１１６の周囲にインデックス蛍
光体１１７が設けられた遮蔽板を介して走査を行うと、
表示すべき映像に対応する電子ビームは開口部１１６を
通り抜けスクリーン１０６に到達して絵を映し出し、ま
た、走査モニタ信号に対応した電子ビームは遮蔽板１０
７のインデックス蛍光体１１７ａ〜１１７ｐを発光させ
ることになる。

【００４７】このインデックス蛍光体の発光を光電変換
素子５８〜６１で光電変換し、この変換信号であるイン
デックス信号に基づいて走査誤差検出回路６７により水
平、垂直の走査ズレを検出して、偏向に補正をかけるこ
とで画面周囲の走査ズレを無くすことが出来る。

【００４８】次に、インデックス信号から走査誤差を検
出する原理について、図４〜図８を参照して説明する。
図８は、インデックス信号による走査誤差検出回路６７
の詳細な構成を示す回路図である。図４ないし図７は、
インデックスパターンとこれを走査する電子ビームの軌
跡との位置関係および走査誤差検出回路の各部の動作波
形図である。なお、図８中の符号１５１〜１６１は各部
の信号を示すものであり、図４〜図７中の符号１５１〜
１６１と同じ信号を示すものである。

【００４９】図８によれば、走査誤差検出回路６７は、
入力端子２０１、２０２、２０３と、増幅器２０４と、
バンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと略す）２０５と、
二値変換器２０６と、インバータ２０７と、アンドゲー
ト２０８、２０９と、オワゲート２２６と、アップ／ダ
ウンカウンタ２１０と、ラッチ２１１と、制御信号発生
回路２１２と、位相比較器２１３、ＶＣＯ２１４及びカ
ウンタ２１５から成るフェーズ・ロックド・ループ（以
下、ＰＬＬと略す）２２６と、ローパスフィルタ（以
下、ＬＰＦと略す）２１６と、二値変換器２１７と、ラ
ッチ２１８、２１９と、加算器２２０と、１／２倍係数
器２２１と、ラッチ２２２と、インバータ２２５と、垂
直走査誤差信号出力端子２２３、水平走査誤差信号出力
端子２２４とを備えて構成されている。

【００５０】入力端子２０１にはインデックス信号が入
力され、この信号を図４〜図７の信号１５１に示す。こ
の信号は微小であるため、まず増幅回路２０４によって
増幅される。増幅されたインデックス信号は、ＢＰＦ２
０５、ＬＰＦ２１６に供給される。ＬＰＦ２１６の出力
を図４〜図７の信号１５２に示す。ＬＰＦ２１６出力は
二値変換回路２０６に供給され、所定のレベルより大き
いか小さいかのデジタル信号に変換される。二値変換回
路２０６出力を図４〜図７の信号１５３に示す。信号１
５３の立上りエッジと立下がりエッジの中央が取り込ん
だインデックス信号のセンター位相とみなすことが出来
る。

【００５１】入力端子２０３には、ＨＤ信号が供給され
る。ＨＤ信号は、ＰＬＬ２２６に供給される。ＰＬＬ２
２６は、位相比較器２１３、ＶＣＯ（電圧制御発振器）
２１４、カウンタ２１５から構成される。カウンタ２１
５の最上位ビットと入力されるＨＤ信号の位相が位相比
較器２１３によって比較され、この両信号の位相差が制
御電圧となってＶＣＯ２１４に出力される。ＶＣＯ２１
４は、この制御電圧によって発振周波数が変わり、この
ＶＣＯ２１４の出力パルスを係数するカウンタ２１５の
最上位ビットと、入力されるＨＤ信号の位相差とが一定
の関係になるようにフィードバックがかかる構成になっ
ている。この結果、ＨＤに対してカウンタ最大値と等し
い倍数を乗じた繰り返し周波数のクロックがＶＣＯ２１
４から出力される。

【００５２】また、カウンタ２１５出力をラッチ２１
８、２１９に供給する。ラッチ２１８のクロックは二値
変換回路２１７出力を、またラッチ２１９のクロック
は、二値変換回路２１７出力をインバータ２２５によっ
て極性反転させた信号をそれぞれ供給する。

【００５３】これにより、ラッチ２１８には二値変換回
路２１７出力（＝図４〜図７の信号１５３）の立上がり
時のカウント値が、ラッチ２１９には同信号の立下り時
のカウント値が保持される。両カウント値を加算器２２
０で加算し、１／２倍係数器２２１によって１／２倍す
ることで、変換回路２１７出力（＝図４〜図７の信号１
５３）のセンター位相値を求めることができる。１／２
倍係数器２２１出力はラッチ２２２に供給され、制御信
号発生回路２１２が出力するラッチパルス（＝図４〜図
７の信号１６１）でラッチして水平走査誤差信号として
出力端子２２４に出力する。

【００５４】水平方向に誤差なく走査が行われた場合
は、この水平走査誤差信号の値が本来いくつになるかは
インデックスの水平方向塗布位置によって一意に決まる
ので、この値が本来の値より大きいか、小さいかによっ
て水平方向の走査誤差が分かる。この信号をマイコン６
８に取り込み水平方向の偏向補正を行うといったフィー
ドバックをかけることで水平方向の走査誤差を無くすこ
とができる。

【００５５】次に、垂直方向の走査誤差検出原理につい
て説明する。インデックス蛍光体のパターンは、上側半
分と下側半分ではともに等間隔の縞模様となっている
が、その模様の位相が互いに半周期ずれているため、電
子ビームが通過した場所によって得られるインデックス
信号の位相が異なる。理想的な走査ラインをこの模様の
境界と一致させるようにインデックスパターンを敷設さ
せる。

【００５６】図４は、模様の境界に対して上側を通過し
た場合、図５は、境界に対して下側を通過した場合、図
６は模様境界を正しく通過した場合、また図７はインデ
ックス境界に対して斜めに電子ビームが通過した場合を
それぞれ示す。矢印１５０は電子ビーム走査の軌跡を示
す。

【００５７】それぞれの場合のインデックス信号１５１
の波形を比較すると、境界の上側を電子ビームが通過し
た場合と下側を通過した場合ではインデックス信号の位
相が１８０度異なっている。また、理想的な位置すなわ
ち模様の境界を通過した場合はインデックス信号の交流
成分が無くなる。限られた期間のインデックス信号にお
いて、境界上側を通過した時に発生する第一の相の交流
成分と下側を通過した時に発生する第二の相の交流成分
のどちらが多く含まれているかを比較することによって
模様境界に対して上下どちらに偏って電子ビームが通過
したかが分かる。

【００５８】なお、インデックス信号の交流分の周波数
ｆ_IND は、走査誤差検出面における電子ビーム軌跡の速
度Ｖを同軌跡方向のインデックスパターンの繰り返しピ
ッチＰ_IND で除算する（ｆ_IND ＝Ｖ／Ｐ_IND ）ことによ
り得られる。

【００５９】この原理をふまえた上で、走査誤差検出回
路６７による垂直方向の走査誤差検出動作を説明する。
まず増幅回路２０４によって増幅されたインデックス信
号はＢＰＦ２０５に供給され、この出力を図４〜図７の
信号１５４に示す。ＢＰＦ２０５の周波数特性は、通過
帯域の中心がちょうどインデックス信号の周波数とほぼ
同じであり、ノイズ混じりのインデックス信号からイン
デックス信号の周波数の成分のみを選択して取り込む。

【００６０】ＢＰＦ２０５の出力は二値変換回路２０６
に供給され、所定レベルより大きいか小さいかのデジタ
ル信号に変換される。この信号を図４〜図７の信号１５
５に示す。二値変換回路２０６出力はＡＮＤゲート２０
８、２０９に供給される。

【００６１】制御信号発生回路２１２には、入力端子２
０２から供給されるＶＤとＶＣＯ２１４から出力される
ＨＤ信号にロックしたクロック、カウンタ２１５から出
力されるカウント値が供給され、各種の制御信号を発生
する。

【００６２】制御信号発生回路２１２は、インデックス
信号の主成分と同じ周波数の上側インデックス基準位相
信号１５６を発生させＡＮＤゲート２０８に、またこの
信号をインバータ２０７によって極性反転させて、下側
インデックス基準位相信号１５８を生成し、ＡＮＤゲー
ト２０９に供給する。

【００６３】ＡＮＤゲート２０８の出力からは上側イン
デックス基準位相信号１５６と同相位相のデジタル化さ
れたインデックス信号が、またＡＮＤゲート２０９の出
力からは上側インデックス基準位相信号と反転位相のデ
ジタル化されたインデックス信号（図４〜図７信号１５
７）が出力される。インデックス信号を取り込んだ範囲
内で、１５７および１５９両信号のどちらの期間が長い
かをみれば、電子ビームが模様の境界の上側を通過した
のか、下側を通過したのかがわかる。

【００６４】このために、アップ／ダウンカウンタ２１
０を設け、インデックス信号が上側インデックス基準位
相信号と同位相のときにカウントアップを行わせ、逆位
相のときにカウントダウンを行わせれば、このカウント
値は、いずれの位相の期間が長いかを示すこととなる。

【００６５】このアップ／ダウンカウントを行うため
に、ＡＮＤゲート２０８出力をアップ／ダウンカウンタ
２１０のアップ端子とＯＲゲート２２６に、またＡＮＤ
ゲート２０９出力をアップ／ダウンカウンタ２１０のダ
ウン端子とＯＲゲート２２６に供給する。

【００６６】アップ／ダウンカウンタ２１０は、ＶＣＯ
２１４出力をクロック端子に、制御信号発生回路２１２
から出力されるカウンタリセット信号（図４〜図７信号
１６０）をリセット端子に、ＯＲゲート２２６出力をカ
ウンタイネーブル端子にそれぞれ供給する。カウンタリ
セット信号は、インデックス信号が始まる前にカウンタ
リセットがかかるタイミングの信号である。

【００６７】このような構成にすれば、上側インデック
ス位相信号と同位相（正の位相）のインデックスパルス
が検出されたときはカウンタのカウント・アップが行わ
れ、上側インデックス位相信号と反転位相（負の位相）
のインデックスパルスが検出された時はカウント・ダウ
ンが行われる。ＯＲゲート２２６により両パルスの論理
和をとり、この信号でカウンタのイネーブル制御を行う
ことで、いずれかのパルスが検出されたときのみカウン
タがアップ動作、もしくはダウン動作するようになる。

【００６８】アップ／ダウンカウンタ２１０出力はラッ
チ２１１に供給する。インデックス信号終了後に立ち上
がるラッチパルスを制御信号発生回路２１２で発生さ
せ、このパルスでカウント値をラッチする。ラッチ２１
１出力をみれば、電子ビームがインデックス模様の境目
の上下どちらを通過したかがわかる。

【００６９】垂直走査誤差信号としてアップ／ダウンカ
ウンタ２１０の全ビットをラッチ２１１を介して出力し
てもよいが、カウンタ２１０の最上位ビットのみを出力
させてもよい。この最上位ビット信号が０のとき、カウ
ンタがリセット状態のままか又はカウントアップしたこ
とを示し、この最上位ビットが１のとき、カウンタがカ
ウントダウンしたことを示すので、０か１かによって、
インデックス模様の境目の上下どちらを通過したかがわ
かる。

【００７０】ここで注意すべきことは、垂直誤差検出を
行うにあたっては予め水平走査誤差を無くしておかなけ
ればならないということである。垂直走査誤差を検出す
るには、取り込んだインデックス信号の位相とＨＤから
生成した基準信号の位相を比較する必要があり、このた
めには水平方向の走査誤差が有ってはならない。

【００７１】インデックス蛍光体のパターンは、他にも
いろいろ考えられ、一例を図９に示す。矢印２５０は、
電子ビームの走査方向および、正規走査ライン（電子ビ
ームの軌跡）を示す。図９（ａ）は、水平走査誤差検出
パターン２５１と垂直走査誤差検出パターン２５２とで
構成される。

【００７２】垂直走査誤差検出パターン２５２は、さら
に正規走査ラインの上側に設けられた縞模様のピッチの
荒いパターン２５２ａと、正規走査ラインの下側に設け
られた縞模様のピッチの細かいパターン２５２ｂとから
なる。

【００７３】水平走査誤差検出パターン２５１上を電子
ビームが通過した場合は、走査方向に対して垂直方向に
走査がずれてもインデックス信号発生時刻は変わらず、
この信号の信号発生時刻を求めれば走査方向の走査誤差
を検出することができる。

【００７４】また、垂直走査誤差検出パターン２５２
は、矢印２５０の上側と下側でインデックスパターンの
ピッチが変えられているので、垂直走査誤差検出パター
ン２５２上を電子ビームが通過した場合は、矢印２５０
のどちらを通過するかによってインデックス信号の周波
数が変わる。インデックス信号を中心周波数の異なる２
種類のバンド・パス・フィルタに供給し、どちらの周波
数成分が多いかを検出することで上下いずれの方向に垂
直方向の走査ずれが生じたかを知ることができる。

【００７５】また、図９（ｂ）は（ａ）のパターンの垂
直走査誤差検出パターンのみを変えた物である。垂直走
査誤差検出パターン２５４は、走査方向を示す矢印２５
０に対して傾けて設けられているので、矢印２５０に対
して上下どちらかに走査がずれると、垂直走査誤差検出
パターン２５４から得られるインデックス信号の信号発
生時刻が変わる。この発生時刻を求めるとどれだけ垂直
方向に走査がすれたかを示す垂直方向の走査誤差を求め
ることが出来る。

【００７６】図９（ｃ）は（ｂ）のパターンの垂直走査
誤差検出パターンのみを変えた物である。垂直走査誤差
検出パターン２５７は台形となっているので、電子ビー
ムによる走査が台形の上部を横切るか、台形の下部を横
切るかで、垂直走査誤差検出パターン２５７から得られ
るインデックス信号の信号幅が変わる。この信号幅を求
めると垂直方向の走査位置を知ることができる。

【００７７】さらに、図９（ｂ），（ｃ）のような垂直
走査誤差検出パターンでは、正規の走査ラインに収束さ
せるだけではなく、垂直方向の走査ずれの量に応じた信
号が得られるので、精密な走査制御を行うことができ
る。

【００７８】次に、電子ビームの走査誤差を検出するイ
ンデックス蛍光体を保持する遮蔽板の実施形態の変形例
を図１０を参照して説明する。受像管３７の構造に関し
ては、図２に示した構成以外にも図１０の構成でも本発
明を実施する事が出来る。図２の遮蔽板１０７はスクリ
ーン１０６に対して平行に配置され、映像期間のみ電子
ビームが通過できる開口部１１６を設けていたが、図１
０では遮蔽板１３０を図１０（ｄ）に示すようにスクリ
ーンに直立させる。この遮蔽板１３０の直立位置を分割
画面の境界と一致させておけば、スクリーン１０６に映
し出される映像に遮蔽板の影が映ることも無い。この遮
蔽板１３０のスクリーン１０６側のへりにインデックス
蛍光体１０８を配置することで走査誤差検出を行うこと
が出来る。その他の構成は、図２と同様である。

【００７９】次に、本発明に係る複電子銃式画像表示装
置の第二の実施の形態を図１１に示す。同図において複
電子銃式画像表示装置は、入力端子１、入力映像信号を
縦横に４つの領域に分割し４系統の映像信号に再編成し
て出力する画面分割回路２、同期分離回路３、走査モニ
タ信号発生回路１４、水平偏向信号発生回路８０、垂直
偏向信号発生回路８１、多重回路１８、映像ドライブ回
路２３〜２６、偏向ドライブ回路２７〜２８、複電子銃
式受像管３７、垂直偏向コイル４６〜４９、水平偏向コ
イル５０〜５３、カソード５４〜５７、光電変換素子６
１、走査誤差検出回路６７、およびマイコン６８を備え
て構成されている。なお、図１に示した第一実施形態と
同じ構成要素には同じ符号を付与して、重複する説明を
省略する。

【００８０】図１１に示した複電子銃式受像管３７は、
分割画面毎の電子銃および偏向ヨークの特性・取り付け
精度が完全に一致するように製作されたものである。こ
のように、分割画面毎の電子銃および偏向ヨークの特性
・取り付け精度が完全に一致した受像管では、各分割画
面毎の偏向特性が完全に一致するので、一つの分割画面
にて走査誤差を検出することができとともに、必要な走
査補正量も各分割画面間で等しいので、走査誤差検出手
段および偏向補正の為の回路が簡略化できる。

【００８１】また、図１の構成では、主偏向装置と補助
偏向装置を分けて構成したが、分割画面間の電子ビーム
偏向特性が一致するように製作された複電子銃式受像管
を用いると、補助偏向手段を割愛して、水平偏向信号発
生回路８０、垂直偏向信号発生回路８１によって走査誤
差の補正を行うことができる。

【００８２】今までは、電子ビーム検出方法として遮蔽
板にインデックスとして一種類の蛍光体を塗布し、この
蛍光体の発する光を一種類の光電変換素子によって電気
信号に変換し、一種類のインデックス信号だけを手がか
りに水平・垂直の走査誤差を求める方法を述べてきた。
本発明は、複電子銃式受像管内には走査は行われるが表
示することの無い領域が存在することに着目し、ここに
遮蔽板等構造物を配置しここに走査誤差を求めるための
電子ビームが衝突したことがわかる走査誤差検出手段を
設け、この検出結果によって走査の偏向特性を変えると
いう発明である。

【００８３】特に、走査誤差を検出するための具体的手
段は、他にもいろいろある。たとえば、複数の種類の蛍
光体を遮蔽板に塗り、それぞれの種類の蛍光体が発する
波長の異なる光を個別に光電変換することでも本発明を
実施できる。

【００８４】また、遮蔽板１０７、１３０上の正規に走
査すべき走査ラインの両側にそれぞれ蛍光体を被着した
光電変換素子を併設し、両光電変換素子の信号出力の有
無をみれば正規ラインからはずれた場合、どちらに走査
がずれたかわかる。もちろん、これらの信号の発生時刻
を調べれば、走査方向の走査ズレも検出することが出来
る。

【００８５】さらに、遮蔽板１０７、１３０上にＣＣＤ
（チャージ・カップルド・デバイス）等の縦横にマトリ
クス状に複数の光電変換素子を配列した撮像素子を配置
して、走査の軌跡を映像として取り込み画像処理にて走
査誤差を検出しても、本発明を実施することができる。

【００８６】この場合、入射する電子ビームを光に変換
する蛍光体は、撮像素子の撮像面を複数の領域に分割し
て配置される。この分割された領域間の境界には格子状
に光を吸収する物質を配置して、いわゆるブラックマト
リクスを形成し、この格子の升目の中に蛍光体を配置す
ると、領域毎の分解能が向上する。

【００８７】本発明は、もちろんカラー受像管にも実施
することも可能である。カラーの複電子銃式受像管で
も、当然走査は行われるが表示することの無い領域が存
在するため、ここに遮蔽板等構造物を配置して、ここに
走査誤差を求めるための電子ビームが衝突したことがわ
かる走査誤差検出手段を設けることができ、この検出結
果によって走査誤差を補正するように偏向特性を変える
ことが可能である。但し、カラーの場合は、多重する走
査モニタ信号は、赤，緑，青三原色の一色、例えば緑色
のドライブ信号のブランキング部に多重し、緑色だけで
上述してきた処理を行うようにすればよい。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
クリーンに映し出される映像を阻害することなく走査線
誤差検出ができ、偏向各回路の温度ドリフトによる特性
経時変化や設置場所を変えた場合の地磁気変化が生じて
も、分割画面の境目で走査のズレの生じない複電子銃式
画像表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複電子銃式画像表示装置の第１の
実施形態を示す回路構成図である。

【図２】複電子銃式受像管の第一の構造図である。

【図３】インデックス配置図である。

【図４】走査誤差検出原理の説明図であり、電子ビーム
がインデックスパターンの上側を通過した場合を示す。

【図５】走査誤差検出原理の説明図であり、電子ビーム
がインデックスパターンの下側を通過した場合を示す。

【図６】走査誤差検出原理の説明図であり、電子ビーム
がインデックスパターンの中央を通過した場合を示す。

【図７】走査誤差検出回路の回路であり、電子ビームが
インデックスパターンを斜めに横切った場合を示す。

【図８】走査誤差検出回路の詳細を示す回路図である。

【図９】インデックスパターンの他の例である。

【図１０】複電子銃式受像管の第二構造図である。

【図１１】第二の実施形態の複電子銃式画像表示装置で
ある。

【符号の説明】

１…複合映像信号入力端子、２…画面分割回路、３…同
期分離回路、４…走査モニタ信号発生回路、５…水平主
偏向信号発生回路、６…垂直主偏向信号発生回路、７〜
１０…水平補助偏向信号発生回路、１１〜１４…垂直補
助偏向信号発生回路、１５〜１８…多重回路、１９〜２
２…スイッチ、２３〜２６…映像ドライブ回路、２７〜
３６…偏向ドライブ回路、３７…複電子銃式受像管、３
８〜４１…垂直補助偏向コイル、４２〜４５…水平補助
偏向コイル、４６〜４９…垂直偏向コイル、５０〜５３
…水平偏向コイル、５４〜５７…カソード、５８〜６１
…光電変換素子、６２…選択制御回路、６３〜６６…ス
イッチ、６７…走査誤差検出回路、６８…マイクロコン
ピュータ（マイコン）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 3/28 Ｈ０４Ｎ 3/28 (72)発明者 都築 吉司 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １面の蛍光スクリーンと、 該蛍光スクリーンを複数領域に分割した各領域対応に設
   けられた複数の電子銃と、 前記電子銃から発せられる電子ビームの走査範囲内でか
   つ映像表示範囲外に配設された電子ビーム検出体と、 前記電子ビーム検出体の変化により走査誤差信号を発生
   する電気信号発生手段と、 を備えることを特徴とする複電子銃式受像管。
2. 【請求項２】 前記電子ビーム検出体は蛍光体であり、
   前記電気信号発生手段は光電変換素子であることを特徴
   とする請求項１に記載の複電子銃式受像管。
3. 【請求項３】 前記電子銃と前記蛍光スクリーンとの
   間、かつ該蛍光スクリーンと平行する位置に構築物を設
   け、該構築物に映像範囲の電子ビームを通過させる孔を
   設け、該孔の周囲に前記電子ビーム検出体を敷設したこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の複電子
   銃式受像管。
4. 【請求項４】 前記電子銃と前記蛍光スクリーンとの
   間、かつ該蛍光スクリーンを分割する各領域の境界上に
   直立するように構築物を設け、該構築物のスクリーン側
   端部に前記電子ビーム検出体を敷設したことを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載の複電子銃式受像管。
5. 【請求項５】 前記電子ビーム検出体が形成されたパタ
   ーンは、 前記電子銃から発せられた電子ビームの走査方向に対し
   て垂直方向の走査誤差を検出するパターンとして、正規
   走査ラインから一方に走査がずれた場合と、他方に走査
   がずれた場合とで、前記電気信号発生手段による走査誤
   差信号の信号発生時刻、または信号時間幅、または信号
   周波数のいずれかに変化が生じるパターンを含むことを
   特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記
   載の複電子銃式受像管。
6. 【請求項６】 前記電子ビーム検出体は、走査方向に対
   して走査方向の走査誤差を検出するパターンとして走査
   が正規走査ラインに対して垂直方向にずれても前記電気
   信号発生手段の信号中心時刻に変化が生じないパターン
   を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいず
   れか１項に記載の複電子銃式受像管。
7. 【請求項７】 前記電子ビーム検出体と前記電気信号発
   生手段は、正規走査ラインを挟むように併設し、走査ラ
   インにより両電気信号発生手段の信号有無が変わること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の複電子銃
   式受像管。
8. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれか１項
   に記載の複電子銃式受像管と、 入力された映像信号に基づく映像を前記複電子銃式受像
   管の電子銃の数に等しい複数の領域に分割した複数系列
   の分割映像信号を出力する画像分割処理手段と、 前記分割映像信号の無画部に走査誤差検出用の走査モニ
   タ信号を多重する走査モニタ信号多重手段と、 前記受像管の電子ビームを走査させるための偏向手段
   と、 前記受像管から出力される走査誤差信号に基づいて走査
   ずれを求める走査誤差検出手段と、 該走査誤差検出手段より得た情報に基づいて前記偏向手
   段の偏向特性を変える偏向制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像表示装置。